Устройство для измерения температуры вращающихся объектов Советский патент 1979 года по МПК G01K13/08 

ся приводом лентопротяжного механизма и выключатель 24. Терморезисторы каждый в отдельности потенциальными зажима1УМ посредством скользящих токосъемников 5 б, переключателей 9,10 электронного усилителя 19 соединены с делителем напряжения (потенциометром) 16, включенным во вторичную обмотку трансформатора 17. Делитель напряжения 15 подключен к вторичной обмотке трансформатора 18. Подвижные рычаги делителей 15 и 16 между собрй механически жестко связаны. Прецизионный делитель 14 связан с одной стороны непосредственно, а с другой через подвижные контакты, усилитель 20 с делителем 15, Подвижные рычаги переключателей 7-10 жестко посажены на одном валу, связанном с редуктором синхронного микроэлектродвигателя 23. Прецизионный делитель введен для того, чтобы осуществлять компенсацию падения напряжения на терморезисторе т.е. сравнивать падения напряжения на двух резисторах, включенных после довательно в одну электрическую цепь и обтекаемых одним и тем же током. Однако непосредственное сравнение этих псщений из-за наличия на прецизионном делителеи датчикеразличных электрических потенциалов невозможно Для осуществления сравнения необходим прежде всего разделить ихэлектрические цепи сравнения. С этой целью введен второй аналогичный трансформатор тока с делителем в его вторичной обмотке, посредством которого и производится сравнение падений напряжения Жесткая механическая связь подвижных рычагов обоих делителей, включенных во в.оричные обмотки трансформато ров , и перемещение их с помощью одного привода, обуславливает установку на делителях равных или пропорциональных падений напряжения. Устройство работает следующим образом. Переменный ток, протекающий по электрической цепи вторичной обмотки силового трансформатора, создает падение напряжений на одном из терморезисторов 1, прециз аонном делителе напряжения 14, а также посредством ;трансформаторов тока 17,18 - на дели телях 15,16. При этом падение напряжения на терморезисторе, снимаемое с потенциальных его зажимов, посредством переключателей 9,10 усилителя 19 подается на делитель 16, где оно-с помощью следящей системы компенсируется соответствующим падением напряжения. Благодаря спаренности рычагов на потенциометре 15 устанавливается такое же (равное или пропорциональное) падение напряжения, что и на делител 16, которое затем компенсируется с п мощью электронного усилителя 20 паде 64 ,нием напряжения на делителе 14. Связанный с подвижным рычагом прецизионного делителя 14 указатель, проградуированный в соответствующих единицах показывает измеряемую величину. При этом положение подвижных рычагов делителей15 и 16 на результат изме;рения никакого влияния не оказывает. Пример. Предположим, что измерительная схема находится в равновесии, т.е. падение напряжения на терморезисторе равьо падению напряжения на делителе 16, падение напряжения на делителе 15 ранно падению напряжения на делителе 14. Предположим далее, что произошло изменение напряжения питания или переходных сопротивлений скользящих токосъемников. Это повлекло за собой изменение тока в рабочей цепи и, следовательно, нарушилось соотношение токов в обеих обмотках трансформаторов тока (изменился коэффициент трансФормации) . Тогда следящая система с электронным усилителем 19 путем перемещения в ту или иную стороны подвижных рычагов делителей 16,15 восстановит это равновесие. При этом установленное заранее соотношение между падением напряжения на терморезисторе и снимаемым падением напряжения делителя 14 не нарушится, так как оба элемента обтекаются одним и тем же током, т.е. положение подвижного рычага делителя 14 не зависит от положения подвижных рычагов делителей 15 и 16, а однозначно связано с падением напряжения на терморезисторе и, следовательно, с измеряемой температурой. Это обстоятельство, кроме того, позволяет применять в предлагаемом устройстве термометры сопротивления любых номиналов, не опасаясь погрешностей в коэффициенте трансформации трансформаторов тока. Многопозиционные переключатели соединены с датчиками посредством комбинационной схемы связи, позволяющей резко сократить количество скользящих токосъемников и осуществить тем самым.переключение датчиков и индикацию измеряемых точек с помощью неподвижно расположенных привода и переключателей, что повысило надежность и долговечность работы, а также точность измерения. В комбинационной схеме связи датчики и неподвижные контакты (ламели) переключателей в порядке их следования (переключения) разделены на равные группы по корню квадратному из числа, где они одинаково условно пронумерованы. Ламели каждой группы переключателей 7,9 соединены вместе и подключены к соответствующим СТС 3,5. В переключателях 8,10 соединены между собой и подключены к отдельным скользящим токосъемникам 4л6 одной- менные неподвижные ламели.

Датчики (в т,ч, и контрольный резистор) каждой группы с одной стороны токовыми и потенциальными зажимами соответственно соединены вместе и поТзключены к скользящим токосъемникам 3,5. С другой стороны они независимо от группы связаны вместе одноименными соответственно токовыми и потенциальными зажимами и подключены к скользящим токосъемникам 4,6..

При такой комбинационной схеме связи для п числа четырех зажимных датчиков требуется вместо 4п или 2п + 2 (как в обычных схемах связи) скользящих токосъемников.

Например, при М16 вместо 64 или 34 скользящих токосъемников требуется только 16.

Индикация измеряемых точек и переключение датчиков осуществляется следующим образом: включается выключатель 24 и приводится в действие синхронный микроэлектродБигатель с редуктором, который производит через определенные промежутки времени скачкообразный (фиксированный) поворот подвижных рьлчагов переключателей 7-10 Связанный с подвижными рычагами указатель и печатающий механизм осуществляют безошибочную индикацию измеряемых точек.

Как показали испытания, предлагаемое устройство обладает довольно высокой точностью и надежностью измерений, практически ограниченной только точностью самих датчиков.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее четырехзажимные терморезисторы, подключенные через токосъемники к переключателям, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена последовательно с источником тока и через переключатель с терморезисторгьми, а вторичная обмотка подключена к потенциометру, и следящую систему,-о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, в него введены дополнительный трансформатор тока, к вториччой обмотке которого подключен дополнительны потенциометр, движок которого механически соединен с движком основного потенциометра, дополнительная следящая система, а также прецизионный потенциометр, включенный через переключатели последовательно с терморезисгорами и первичными обмотками трансформаторов тока и связанный движком с дополнительной следящей системой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №146076, кл.С 01 К 13/08, 1961.

2.Самсонов Г.В. и др. Датчики для измерения температуры в промышленности. Киев, 1972, с.189-206.

3.Авторское свидетельство СССР 1 311152, кл.С 01 К 13/08, 1969.